2027年高考一轮生物学总复习讲义-9.3　生态系统的结构与能量流动

第3讲生态系统的结构与能量流动考情研读·备考定位课标要求核心素养1．阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。2．讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构。3．分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环、能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。4．解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。5．分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构。1．分析生态系统的结构及能量流动的过程，建立结构与功能相统一的观点。(生命观念)2．构建生态系统组成成分的关系模型、能量流动过程图解，培养运用模型分析问题的能力和逻辑思维能力。(科学思维)3．通过总结能量流动的实践意义，学以致用、关注社会生产。(社会责任)考点一生态系统的结构知|识|巩|固1．生态系统的概述(1)概念：在一定空间内，由与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。(2)空间范围：有大有小，地球上最大的生态系统是。(3)结构：由和(食物链和食物网)构成。(4)功能：进行、、。2．生态系统具有一定的结构(1)生态系统的组成成分项目非生物的物质和能量生产者消费者分解者作用生物群落中物质和能量的根本来源可通过光合作用或化能合成作用合成有机物，把光能等转化为化学能，可被生物利用加快生态系统的物质循环，有助于植物传粉和种子传播将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，供生产者重新利用地位—生态系统的基石生态系统最活跃的成分生态系统的关键成分营养方式—自养型异养型实例光、热、水、空气、无机盐等①进行光合作用的绿色植物、光合细菌及蓝细菌等；②进行化能合成作用的硝化细菌等①绝大多数动物；②寄生植物(如菟丝子)；③寄生的细菌、真菌及病毒①腐生动物(如蚯蚓)；②腐生的细菌、真菌(2)生态系统的各成分关系和是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。[提醒]“非生物的物质和能量”和“生产者”两者之间为双向箭头，“非生物的物质和能量”指入箭头多，“生产者”指出箭头多。教材隐含知识1．(选择性必修2P50概念图)判断以下生物属于生态系统的什么成分？①菟丝子②硝化细菌③玉米④噬菌体⑤秃鹫⑥蜣螂⑦蓝细菌⑧结核分枝杆菌⑨蘑菇生产者②③⑦；消费者①④⑧；分解者⑤⑥⑨。(3)食物链和食物网①食物链②食物网教材隐含知识2．(选择性必修2P51旁栏思考)食物链上一般不超过五个营养级的原因是能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的。思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统。()(2)食物链由生产者、消费者和分解者组成。()(3)营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和。()(4)调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链。()(5)农业生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者。()延|伸|探|究蟹—稻复合生态系统是在稻田生态系统中引入螃蟹种群后形成的以蟹、稻为主导生物的蟹—稻共生生态系统。据图回答以下问题：(1)蟹—稻复合生态系统是由什么构成的？该生态系统的基石是什么？(2)稻田微生物的主要作用是什么？它们属于生态系统的哪种成分？(3)水稻田为河蟹提供了栖息场所，河蟹以其中稻虱、杂草以及某些生物的遗体残骸等为食，由此分析河蟹属于哪种成分？河蟹的粪便可以作为水稻生长的肥料，这体现了生态系统的什么功能？(4)稻蟹共作系统能提高生态效益和经济效益，理由是什么？(至少答出一点)提示：(1)蟹—稻复合生态系统是由稻田内所有植物、动物、微生物(所有种群)及非生物环境相互作用构成的。该生态系统的基石是杂草、水稻、藻类等生产者。(2)将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，它们属于生态系统成分中的分解者。(3)河蟹属于消费者和分解者。体现了生态系统的物质循环功能。(4)稻蟹共作可减少化肥和农药的使用，降低环境污染提高生态效益(生产出绿色无污染的水稻和河蟹，增加经济收入)。重|难|精|讲辨析生态系统成分认识的误区三类“不一定”①生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌等是原核生物)，植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者)②消费者不一定是动物(如营寄生生活的细菌、植物等)，动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物残体或动物排遗物为食的腐生动物属于分解者)③分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者)两类“一定”①生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者②营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物精|准|命|题考向一生态系统的成分及作用》例1(2026·安徽省合肥一中期末测试)近年来，黄河三角洲地区持续实施湿地修复项目，淡水湿地面积稳步增长，环境不断得到改善，逐渐成为丹顶鹤的栖息地。下列相关叙述正确的是()A．黄河三角洲的所有生物构成完整的生态系统B．丹顶鹤属于该湿地生态系统中的消费者C．该湿地生态系统中的植物一定属于生产者D．该湿地生态系统中的分解者参与构成生态系统的营养结构》例2生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统组成成分的叙述，正确的是()A．动物都属于消费者，其中食草动物属于第二营养级B．细菌都属于分解者，其异化作用类型主要是需氧型和厌氧型C．生产者属于自养型生物，是生态系统中最基本的生物成分D．一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分考向二食物链和食物网及数量变化分析》例3为了保护野生渔业资源可持续性利用，多地实行休渔和禁渔政策，渔民开始进行人工养殖。如图为某人工鱼塘中的食物关系。下列叙述正确的是()A．流经该鱼塘生态系统的能量是绿藻和水草固定的太阳能B．鲫鱼占有第二、三两个营养级，螺蛳和鲫鱼只属于捕食关系C．图中所有成分不能构成一个生态系统，仅因为缺少分解者D．图中食物关系是生态系统的营养结构，轮虫属于消费者》例4(2024·全国甲卷)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示，图中→表示种群之间数量变化的关系，如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是()A．甲数量的变化不会对丙数量产生影响B．乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者C．丙可能是初级消费者，也可能是次级消费者D．能量流动方向可能是甲→乙→丙，也可能是丙→乙→甲考点二生态系统的能量流动知|识|巩|固1．能量流动的概念理解2．能量流动的过程(1)第一营养级能量流动(2)第二营养级能量流动过程分析①输入该营养级的总能量是指图中的b(填字母)。②粪便中的能量(c)(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分。③初级消费者同化的能量(b)＝呼吸消耗的能量(d)＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)。④生长、发育和繁殖的能量(e)＝分解者利用的能量(f－c)＋下一营养级同化的能量(i)＋未被利用的能量(j)。3．能量流动的特点(1)图中的生物类群分别是：①生产者，②初级消费者，③次级消费者，⑤分解者。④表示的生理过程是呼吸作用。(2)图示中的E2/E1×100%表示第二、三营养级间的能量传递效率。(3)能量流动的特点及原因①单向流动的原因a．能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。b．各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量无法循环流动。②逐级递减的原因a．各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。b．各营养级的能量都会有一部分流入分解者，还有一部分未被下一营养级生物利用，一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有10%～20%的能量能够流到下一个营养级。4．生态金字塔的类型及特点项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔概念将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列形成的一个金字塔图形如果金字塔中表示的是各个营养级的生物个体的数目比值关系，就形成数量金字塔如果金字塔中表示的是各个营养级生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系，就形成生物量金字塔形状象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减一般生物有机物的总干重沿食物链升高而逐级递减特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形分析能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动逐级递减成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量(用总干重来表示)可能低于浮游动物的生物量5．研究能量流动的实践意义(1)帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。(2)帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。(3)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。教材隐含知识(选择性必修2P55思考·讨论)流经某生态系统的能量不能再回到该生态系统，原因是能量流动是单向的。思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分。()(2)营养级数量越多，相邻营养级之间的能量传递效率就越低。()(3)营养级所处的位置越高，该营养级所具有的总能量就越多。()(4)人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向和提高能量传递效率。()重|难|精|讲归纳概括两种常考能量流动模型(1)第二营养级的能量流动过程模型图中箭头①指的是摄入量，若没有箭头③，则①代表的是同化量。(2)“拼图法”分析能量流动过程①W1、D1指相应营养级的同化量，B1、B2指相应营养级中未利用的能量。②各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2。③能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，相邻两个营养级的能量传递效率分别等于D1/W1×100%、D2/D1×100%，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%。④利用“拼图法”可得关系式：精|准|命|题考向一结合能量流动的模型，考查科学思维》例1研究人员对某地“草→田鼠→鼬”的能量流动进行研究，得到能量金字塔如图所示。下列叙述正确的是()A．该能量金字塔以个体数量和生物量为指标来绘制B．该能量金字塔可以显示各营养级之间的食物关系C．由图可知，鼬既能从田鼠获得能量，也能从草获得能量D．由图可知，田鼠的摄入量等于同化量、呼吸量和热量之和》例2(2024·山东卷)某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6g/m2和30g/m2，据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出，下列说法错误的是()A．能量不能由第二营养级流向第一营养级B．根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低C．流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量D．第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量考向二能量流动的相关计算》例3(2026·广东名校联考)如图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程的能量流动量。下列有关叙述正确的是()A．①是指由草流入兔的能量B．图中②/①的比代表草到兔的能量传递效率C．③是草的同化量中流入分解者中的能量的一部分D．草与兔之间的信息传递是单向的，而兔与狐之间是双向的》例4(2025·山东卷)某时刻某动物种群所有个体的有机物中的总能量为①，一段时后，此种群所有存活个体的有机物中的总能量为②，此种群在这段时间内通过呼吸作用散失的总能量为③，这段时间内死亡个体的有机物中的总能量为④。此种群在此期间无迁入迁出，无个体被捕食，估算这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的总能量时，应使用的表达式为()A．②－①＋④ B．②－①＋③C．②－①－③＋④ D．②－①＋③＋④真|题|再|现1．(2025·陕晋宁青卷)冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊，如图(a)。环境DNA(eDNA)技术通过检测环境样品中特异性基因序列来识别物种，利用该技术分析青藏高原某冰川前缘、溪流到下游湖泊的15个采样点的物种丰富度，如图(b)。下列叙述正确的是()A．冰川前缘至少有2个营养级，湖泊中至少有4个营养级B．eDNA结果可同时反映水体及周边陆地生态系统物种多样性C．从高山流石滩到高寒草甸生物的分布体现了群落的垂直结构D．蓝细菌等生产者固定的太阳能是输入湖泊生态系统的总能量2．(2025·黑吉辽内卷)下图为某森林生态系统的部分食物网。下列叙述正确的是()A．图中的生物及其非生物环境构成生态系统B．野猪数量下降时，虎对豹的排斥加剧C．图中的食物网共由6条食物链组成D．树木同化的能量约有10%～20%流入到野猪3．(2025·广东卷)食物链可以跨越不同生境(如图)。下列分析正确的是()A．蜜蜂和油菜之间是互利共生关系B．鱼在该食物链中属于四级消费者C．增加鱼的数量可使池塘周边的油菜籽增产D．将水陆生境联系成一个整体的关键种是鱼4．(2024·重庆卷)为了解动物共存方式，科学家调查M1等西南3个山系肉食动物的捕食偏好，如图推断最合理的是()A．棕熊从低营养级中获得能量少，对其所在生态系统的影响较弱B．M2的豹猫和雪豹均为三级消费者，处于第四营养级C．3个山系中，M3的肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高D．大型捕食者偏好捕食小型猎物，大、小型肉食动物通过生态位分离实现共存5．(2024·江西卷)假设某个稳定生态系统只存在一条食物链。研究人员调查了一段时间内这条食物链上其中4种生物的相关指标(如表，表中“—”表示该处数据省略)。根据表中数据，判断这4种生物在食物链中的排序，正确的是()物种流经生物的能量(kJ)生物体内镉浓度(μg/g)生物承受的捕食压力指数(一般情况下，数值越大，生物被捕食的压力越大)①—0.0315.64②—0.08—③1.60×106—1.05④2.13×108——A．④③①② B．④②①③C．①③②④ D．④①②③6．(2024·江苏卷)为了防治莲藕食根金花虫，研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝，并开展相关研究，结果见下表。下列相关叙述错误的是()套养方式莲藕食根金花虫防治率/%藕增产率/%单独套养泥鳅81.38.2单独套养黄鳝75.73.6混合套养泥鳅和黄鳝94.213.9A．混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率B．3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率C．混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在种间竞争关系D．生物防治优化了生态系统的能量流动方向，提高了经济效益和生态效益提能训练练案[36]A组一、选择题1．(2025·江苏徐州一模)关于生态系统的叙述，正确的是()A．生态系统中生产者固定的能量大于消费者同化的能量B．生态系统中的信息传递对所有捕食者都是必然有利的C．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大D．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越小2．(2026·天津九校联考一模)下表是6个生态系统不同监测指标的相对数据，其中净初级生产量是指植物光合作用固定的能量扣除呼吸作用消耗掉的部分。下列叙述正确的是()生态系统类型冻原北方森林温带落叶林温带草地稀树草原热带雨林净初级生产量1.57.511.57.59.550生物量102003501845300枯叶输入量1.57.511.57.59.530枯叶现存量443515535A．由表中数据推测热带雨林固定的能量最高B．冻原生态系统枯叶现存量高的主要原因是分解者的分解作用弱C．表中显示，不同生态系统的净初级生产量与生物量呈正相关D．表中生物量越大的生态系统，枯叶输入量也越大3．(2026·广东湛江高三期末)生产者通过光合作用固定的能量，被称为初级生产量，其中减去生产者呼吸所消耗的能量剩下的即为净初级生产量。除生产者外的其他有机体的同化量被称为次级生产量。下列说法错误的是()A．净初级生产量指用于生产者生长、发育和繁殖等生命活动的能量B．净初级生产量中有部分转化为次级生产量C．该生态系统内某动物粪便中的能量可能属于次级生产量D．初级生产量较高的生态系统，次级生产量也一定高4．(2026·广西高三联考期中)稻、鱼、鸭系统是一种实现鱼、米、鸭同收的复合生态农业系统，其中鸭食害虫、鱼食草，下列相关叙述错误的是()A．该生态系统中的消费者有鱼、鸭、害虫等B．投放适量的鱼、鸭可提高该系统的抵抗力稳定性C．投放鱼、鸭可实现能量的多级利用，提高能量传递效率D．合理控制稻、鱼、鸭三者的种养数量，可以达到三者共存的状态5．(2026·黑龙江六校联考高三期末)据报道，研究人员利用古环境DNA，绘制出格林兰北部约200万年前的生态样貌：一片生长着杨树、桦树和崖柏及各种灌木、草本植物的开阔北方林中，生活着乳齿象、驯鹿等多种动物。下列有关上述生态系统的说法，正确的是()A．该区域动植物及其生存的无机环境，构成了该生态系统B．该生态系统中可捕食野兔的动物，一定只处于第三营养级C．该生态系统通过复杂的食物网可以实现对能量的循环利用D．该生态系统中生物种类繁多，营养结构复杂，抵抗力稳定性较强6．(2026·吉林市实验中学一模)赛达伯格(CedarBog)湖的能量流动的定量分析图解如图所示。下列分析正确的是()注：GP为总初级生产量，H为植食动物，C为肉食动物，R为呼吸，单位为J·(cm2·a)－1。A．输入生态系统的能量为497693.3J·(cm2·a)－1B．第一营养级到第二营养级的传递效率约为13.51%C．该生态系统的分解者获得的能量为327.4J·(cm2·a)－1D．植食动物摄入的食物所含的能量为其同化量7．(2024·黑吉辽选择考改编)下图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的，表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解，剩余积累于土壤。据图分析，下列叙述正确的是()注：植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量，其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。A．E是太阳照射到生态系统的能量B．E2属于未被利用的能量C．E3占净初级生产量的29%D．E3的产生过程是物质循环的必要环节二、非选择题8．(2026·山东济南高三期末)硬壳蛤是一种可在池塘中养殖的贝类，近年来，由于高密度养殖、饵料过量投喂等现象，池塘养殖出现细菌超标、资源浪费和环境污染等问题。科研人员构建了硬壳蛤—三疣梭子蟹—凡纳滨对虾混合养殖池塘生态系统，有效提高了该生态系统的养殖容量和产量。该生态系统存在下图所示生物组分和营养关系。请回答以下问题：(1)该池塘中浮游植物的优势种主要是团藻和硅藻，研究表明，团藻难以被浮游动物和水生动物有效捕食或消化，而硅藻是水产养殖中的重要生物饵料。科研人员通过人为增加硅藻的含量，促进群落的________演替。该演替类型与另一演替类型的共同点是_________________________________________________________________________________________________________________________。(2)该生态系统中，硬壳蛤、三疣梭子蟹与凡纳滨对虾位于________营养级，三者混养却能提高养殖容量和产量的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)经调查，该生态系统的部分能量流动示意图如下图。图中数字表示能量(单位：J/cm2·a)，不考虑碎屑食物链。图中字母B的含义为________，其中第二、三营养级间能量传递效率为________(保留小数点后一位)，低于正常的能量传递效率。已知科研人员控制底栖动物的数量维持在较低水平，并实现了第一、二营养级间的较高能量传递效率，这体现了研究生态系统的能量流动，可以帮助人们___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)结合以上信息分析，在该生态系统中加入底栖动物的优点有________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(至少答两点)B组一、选择题1．(2026·河南漯河高三期末)为加强生态文明建设，保护好某湖泊生态系统，欲在湖泊某区域进行人工养殖，还需定期投放饵料，科研人员对该湖泊生态系统能量流动进行调查，结果如下表所示。若人工养殖过程中，植食性动物(第二营养级)通过饵料获得的能量为20×105kJ，肉食性动物(第三营养级)通过饵料获得的能量为5×105kJ。下列说法正确的是()植物植食性动物肉食性动物同化量(105kJ)700XY呼吸消耗量(105kJ)20142.83.8未被利用的能量(105kJ)390452.6分解者分解的能量(105kJ)1412.2微量A．该湖泊生态系统的食物网中所有的生物可以构成一个群落B．该湖泊中任何营养级生物同化的能量都有一部分流向分解者和下一营养级C．图中X为115，Y为20，第二、三营养级之间的能量传递效率约13.04%D．流经该生态系统的总能量是指投放的饵料中的化学能2．(2026·山东威海高三期末)捕食食物链以植物为起点，碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点(有机碎屑为第一营养级，以碎屑为食的腐生细菌和真菌也占据相应营养级)。下表为当前渤海生态系统捕食链和碎屑链各营养级(用I～V表示)间的转换效率(相邻两个营养级间生产量的百分比值，生产量是指用于生长、发育和繁殖的能量)。下列说法正确的是()转换效率食物链Ⅱ/ⅠⅢ/ⅡⅣ/ⅢⅤ/Ⅳ捕食链8.9%19.9%25.05%23.5%碎屑链6.8%21.3%24.5%23.9%A．捕食链中第Ⅰ营养级到第Ⅱ营养级的能量传递效率为8.9%B．两类食物链第Ⅱ营养级的生物均属于初级消费者C．与捕食链相比，碎屑链第Ⅱ营养级生产量中用于第Ⅲ营养级生长、发育和繁殖的能量占比高D．表中各营养级生物的能量输出均为三条途径3．(2026·青岛联考)生态系统中生产者和初级消费者的能量流动途径如图所示，已知生物同化的能量大部分通过呼吸作用散失，a、b、c、d分别表示不同途径的能量。下列相关叙述正确的是()A．b1是初级消费者摄入的能量，全部用于其生长、发育和繁殖B．初级消费者粪便中所含的能量属于a1中的能量C．第一营养级到第二营养级的能量传递效率为a2/b1D．分解者的分解作用是能量在流动过程中逐级递减的原因之一4．(2022·广东卷)如图表示某生态系统的食物网，其中字母表示不同的生物，箭头表示能量流动的方向。下列归类正确的是()A．a、c是生产者 B．b、e是肉食动物C．c、f是杂食动物 D．d、f是植食动物5．某兴趣小组对校园池塘生态系统进行了能量流动调查，图1表示食物网，图2为该池塘中不同体长鲤鱼的食性比例。下列相关叙述错误的是()A．该生态系统的结构包括生产者、消费者、分解者和非生物的物质和能量B．增重相同时，体长为2.8cm的鲤鱼比体长为4.2cm的鲤鱼消耗藻类的能量多C．若体长为4.2cm的鲤鱼群体增加10kJ的能量，理论上最少需要100kJ藻类D．在藻类暴发季节，投放沼虾比投放相同体重的鲤鱼控制藻类效果好6．(2026·山西吕梁高三期末)科研人员对某农场中甲、乙、丙组成的食物链进行能量流动分析，结果如下表，据表分析下列叙述正确的是()未利用同化量净同化量呼吸消耗量人工输入甲1×1011a2×1011b0乙2×1057.36×1082.5×1077.11×1081.7×107丙c3.3×1062.47×1074.8×106【净同化量＝同化量－呼吸消耗量，单位J·m－2·a－1】A．该农场生态系统的结构包括生物成分及其营养结构B．甲的净同化量中流向乙的能量是7.19×108J·m－2·a－1C．c中流向分解者的能量包括丙遗体残骸和粪便中的能量D．乙到丙的能量传递效率表示为eq\f(c,7.36×108)×100%7．(2026·河北邢台高三期末)生态学家对某简单生态系统进行能量流动的定量分析，如图所示，能量的单位为J·eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(cm2·a))－1。下列分析错误的是()A．枯枝落叶中的能量不属于生产者同化的能量B．植食性动物的同化量为1.96×105J·(cm2·a)－1C．输入该生态系统的能量为2.31×107J·(cm2·a)－1D．植食性动物粪便中的能量属于生产者的同化量二、非选择题8．(2026·山东菏泽高三期末)河蟹共生养殖是指在不影响水稻生产的前提下，通过河蟹爬动改善稻田土壤，进一步提高水稻品质和产量，可实现稻养蟹、蟹养稻、稻蟹共生的绿色生产。在这种模式下，河蟹清除田中杂草和害虫，排遗物还可肥田，水稻又为河蟹生长提供了丰富的天然饵料和良好的栖息环境。(1)河蟹共生生态系统的结构包括____________，其中分解者的作用是______________________。(2)某同学根据生态系统的概念认为土壤是一个生态系统，其判断依据是______________________。(3)如图表示在该生态系统中，植物光合作用积累的有机物被植食动物利用的过程。输入该生态系统的总能量________(填“小于”“大于”或“等于”)①＋⑤，理由是_______________________________________________________________________________________________________________________________。植食动物粪便中的能量可包含在序号________中。第3讲生态系统的结构与能量流动考情研读·备考定位课标要求核心素养1．阐明生态系统由生产者、消费者和分解者等生物因素以及阳光、空气、水等非生物因素组成，各组分紧密联系使生态系统成为具有一定结构和功能的统一体。2．讨论某一生态系统中生产者和消费者通过食物链和食物网联系在一起形成复杂的营养结构。3．分析生态系统中的物质在生物群落与无机环境之间不断循环、能量在生物群落中单向流动并逐级递减的规律。4．解释生态金字塔表征了食物网各营养级之间在个体数量、生物量和能量方面的关系。5．分析特定生态系统的生物与非生物因素决定其营养结构。1．分析生态系统的结构及能量流动的过程，建立结构与功能相统一的观点。(生命观念)2．构建生态系统组成成分的关系模型、能量流动过程图解，培养运用模型分析问题的能力和逻辑思维能力。(科学思维)3．通过总结能量流动的实践意义，学以致用、关注社会生产。(社会责任)考点一生态系统的结构知|识|巩|固1．生态系统的概述(1)概念：在一定空间内，由生物群落与它的非生物环境相互作用而形成的统一整体。(2)空间范围：有大有小，地球上最大的生态系统是生物圈。(3)结构：由组成成分和营养结构(食物链和食物网)构成。(4)功能：进行物质循环、能量流动、信息传递。2．生态系统具有一定的结构(1)生态系统的组成成分项目非生物的物质和能量生产者消费者分解者作用生物群落中物质和能量的根本来源可通过光合作用或化能合成作用合成有机物，把光能等转化为化学能，可被生物利用加快生态系统的物质循环，有助于植物传粉和种子传播将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，供生产者重新利用地位—生态系统的基石生态系统最活跃的成分生态系统的关键成分营养方式—自养型异养型实例光、热、水、空气、无机盐等①进行光合作用的绿色植物、光合细菌及蓝细菌等；②进行化能合成作用的硝化细菌等①绝大多数动物；②寄生植物(如菟丝子)；③寄生的细菌、真菌及病毒①腐生动物(如蚯蚓)；②腐生的细菌、真菌(2)生态系统的各成分关系生产者和分解者是联系生物群落和非生物环境的两大“桥梁”。[提醒]“非生物的物质和能量”和“生产者”两者之间为双向箭头，“非生物的物质和能量”指入箭头多，“生产者”指出箭头多。教材隐含知识1．(选择性必修2P50概念图)判断以下生物属于生态系统的什么成分？①菟丝子②硝化细菌③玉米④噬菌体⑤秃鹫⑥蜣螂⑦蓝细菌⑧结核分枝杆菌⑨蘑菇生产者②③⑦；消费者①④⑧；分解者⑤⑥⑨。(3)食物链和食物网①食物链②食物网教材隐含知识2．(选择性必修2P51旁栏思考)食物链上一般不超过五个营养级的原因是能量在沿食物链流动的过程中是逐级递减的。思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)荷塘中的动物、植物和微生物共同构成完整的生态系统。()(2)食物链由生产者、消费者和分解者组成。()(3)营养级是指处于食物链同一环节上同种生物的总和。()(4)调查生物群落内各物种之间的取食与被取食关系，可构建食物链。()(5)农业生态系统中的蚯蚓和各种微生物均属于分解者。()答案：(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×延|伸|探|究蟹—稻复合生态系统是在稻田生态系统中引入螃蟹种群后形成的以蟹、稻为主导生物的蟹—稻共生生态系统。据图回答以下问题：(1)蟹—稻复合生态系统是由什么构成的？该生态系统的基石是什么？(2)稻田微生物的主要作用是什么？它们属于生态系统的哪种成分？(3)水稻田为河蟹提供了栖息场所，河蟹以其中稻虱、杂草以及某些生物的遗体残骸等为食，由此分析河蟹属于哪种成分？河蟹的粪便可以作为水稻生长的肥料，这体现了生态系统的什么功能？(4)稻蟹共作系统能提高生态效益和经济效益，理由是什么？(至少答出一点)提示：(1)蟹—稻复合生态系统是由稻田内所有植物、动物、微生物(所有种群)及非生物环境相互作用构成的。该生态系统的基石是杂草、水稻、藻类等生产者。(2)将动植物遗体和动物的排遗物分解成无机物，它们属于生态系统成分中的分解者。(3)河蟹属于消费者和分解者。体现了生态系统的物质循环功能。(4)稻蟹共作可减少化肥和农药的使用，降低环境污染提高生态效益(生产出绿色无污染的水稻和河蟹，增加经济收入)。重|难|精|讲辨析生态系统成分认识的误区三类“不一定”①生产者不一定是植物(如蓝细菌、硝化细菌等是原核生物)，植物不一定是生产者(如菟丝子营寄生生活，属于消费者)②消费者不一定是动物(如营寄生生活的细菌、植物等)，动物不一定是消费者(如秃鹫、蚯蚓、蜣螂等以动植物残体或动物排遗物为食的腐生动物属于分解者)③分解者不一定是微生物(如蚯蚓等动物)，微生物不一定是分解者(如硝化细菌属于生产者，寄生细菌属于消费者)两类“一定”①生产者一定是自养型生物，自养型生物一定是生产者②营腐生生活的生物一定是分解者，分解者一定是营腐生生活的生物精|准|命|题考向一生态系统的成分及作用》例1(2026·安徽省合肥一中期末测试)近年来，黄河三角洲地区持续实施湿地修复项目，淡水湿地面积稳步增长，环境不断得到改善，逐渐成为丹顶鹤的栖息地。下列相关叙述正确的是()A．黄河三角洲的所有生物构成完整的生态系统B．丹顶鹤属于该湿地生态系统中的消费者C．该湿地生态系统中的植物一定属于生产者D．该湿地生态系统中的分解者参与构成生态系统的营养结构答案：B解析：该湿地中的所有生物及其生活的环境构成完整的生态系统，A错误；丹顶鹤以其他生物为食，属于生态系统中的消费者，B正确；并非所有植物都是生产者，比如菟丝子在生态系统中属于消费者，C错误；生态系统的营养结构是食物链和食物网，由生产者和消费者组成，不包括分解者，D错误。》例2生态系统的组成成分包括生产者、消费者、分解者及非生物的物质和能量。下列关于生态系统组成成分的叙述，正确的是()A．动物都属于消费者，其中食草动物属于第二营养级B．细菌都属于分解者，其异化作用类型主要是需氧型和厌氧型C．生产者属于自养型生物，是生态系统中最基本的生物成分D．一种生物只能属于生态系统中的一种生物成分答案：C解析：食草动物属于第二营养级，多数动物属于消费者，但少数动物(如蚯蚓)能够分解动植物遗体等，属于分解者，A错误；细菌的异化作用类型有需氧型和厌氧型，部分细菌属于分解者，少数细菌(如化能合成型细菌)属于生产者，B错误；生产者属于自养型生物，能够通过光合作用等制造有机物，是生态系统中最基本的生物成分，C正确；多数生物只属于生态系统中的一种生物成分，但有些生物(如捕蝇草、猪笼草等)既是生产者，也是消费者，D错误。考向二食物链和食物网及数量变化分析》例3为了保护野生渔业资源可持续性利用，多地实行休渔和禁渔政策，渔民开始进行人工养殖。如图为某人工鱼塘中的食物关系。下列叙述正确的是()A．流经该鱼塘生态系统的能量是绿藻和水草固定的太阳能B．鲫鱼占有第二、三两个营养级，螺蛳和鲫鱼只属于捕食关系C．图中所有成分不能构成一个生态系统，仅因为缺少分解者D．图中食物关系是生态系统的营养结构，轮虫属于消费者答案：D解析：流经该鱼塘生态系统的能量是绿藻和水草固定的太阳能和人工投放的饵料中的化学能，A错误；据食物网可知，鲫鱼占有第二、三两个营养级，鲫鱼可以取食螺蛳，且两者都以水草为食，故两者属于捕食关系和种间竞争关系，B错误；图中所有成分不能构成一个生态系统，因为缺少分解者和非生物的物质和能量，C错误。》例4(2024·全国甲卷)某生态系统中捕食者与被捕食者种群数量变化的关系如图所示，图中→表示种群之间数量变化的关系，如甲数量增加导致乙数量增加。下列叙述正确的是()A．甲数量的变化不会对丙数量产生影响B．乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者C．丙可能是初级消费者，也可能是次级消费者D．能量流动方向可能是甲→乙→丙，也可能是丙→乙→甲答案：B解析：分析题图可知，甲数量增加导致乙数量增加，而乙数量增加导致丙数量增加；甲数量下降导致乙数量下降，而乙数量下降导致丙数量下降；可见甲数量的变化会间接对丙数量产生影响，A错误；由上述分析可知，乙捕食甲，同时乙又被丙捕食，可见乙在该生态系统中既是捕食者又是被捕食者，B正确；由上述分析可知，乙捕食甲，丙捕食乙，故丙不可能是初级消费者，可能是次级消费者，C错误；分析题图可知，甲、乙、丙三者的能量流动方向是甲→乙→丙，D错误。考点二生态系统的能量流动知|识|巩|固1．能量流动的概念理解2．能量流动的过程(1)第一营养级能量流动(2)第二营养级能量流动过程分析①输入该营养级的总能量是指图中的b(填字母)。②粪便中的能量(c)不属于(填“属于”或“不属于”)该营养级同化的能量，应为上一个营养级同化的能量中流向分解者的部分。③初级消费者同化的能量(b)＝呼吸消耗的能量(d)＋用于生长、发育和繁殖的能量(e)。④生长、发育和繁殖的能量(e)＝分解者利用的能量(f－c)＋下一营养级同化的能量(i)＋未被利用的能量(j)。3．能量流动的特点(1)图中的生物类群分别是：①生产者，②初级消费者，③次级消费者，⑤分解者。④表示的生理过程是呼吸作用。(2)图示中的E2/E1×100%表示第二、三营养级间的能量传递效率。(3)能量流动的特点及原因①单向流动的原因a．能量流动是沿食物链进行的，食物链中各营养级之间的捕食关系是长期自然选择的结果，是不可逆转的。b．各营养级通过呼吸作用所产生的热能不能被生物群落重复利用，因此能量无法循环流动。②逐级递减的原因a．各营养级生物都会因呼吸作用消耗大部分能量。b．各营养级的能量都会有一部分流入分解者，还有一部分未被下一营养级生物利用，一般来说，在输入到某一个营养级的能量中，只有10%～20%的能量能够流到下一个营养级。4．生态金字塔的类型及特点项目能量金字塔数量金字塔生物量金字塔概念将单位时间内各营养级所得到的能量数值转换为相应面积(或体积)的图形，并将图形按照营养级的次序排列形成的一个金字塔图形如果金字塔中表示的是各个营养级的生物个体的数目比值关系，就形成数量金字塔如果金字塔中表示的是各个营养级生物量(每个营养级所容纳的有机物的总干重)之间的关系，就形成生物量金字塔形状象征含义能量沿食物链流动过程中具有逐级递减的特性一般生物个体数目在食物链中随营养级升高而逐级递减一般生物有机物的总干重沿食物链升高而逐级递减特点正金字塔形一般为正金字塔形一般为正金字塔形分析能量流动的过程中总是有能量的耗散，故能量流动逐级递减成千上万只昆虫生活在一株大树上时，该数量金字塔的塔形也会发生变化浮游植物的个体小，寿命短，又不断被浮游动物吃掉，所以某一时间浮游植物的生物量(用总干重来表示)可能低于浮游动物的生物量5．研究能量流动的实践意义(1)帮助人们将生物在时间、空间上进行合理配置，增大流入某个生态系统的总能量。(2)帮助人们科学地规划和设计人工生态系统，使能量得到最有效的利用。(3)帮助人们合理地调整生态系统中的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。教材隐含知识(选择性必修2P55思考·讨论)流经某生态系统的能量不能再回到该生态系统，原因是能量流动是单向的。思|维|辨|析易错整合，判断正误。(1)越冬灰鹤粪便中的能量不属于其同化量的一部分。()(2)营养级数量越多，相邻营养级之间的能量传递效率就越低。()(3)营养级所处的位置越高，该营养级所具有的总能量就越多。()(4)人为操纵生态系统营养结构有利于调整能量流动方向和提高能量传递效率。()答案：(1)√(2)×(3)×(4)×重|难|精|讲归纳概括两种常考能量流动模型(1)第二营养级的能量流动过程模型图中箭头①指的是摄入量，若没有箭头③，则①代表的是同化量。(2)“拼图法”分析能量流动过程①W1、D1指相应营养级的同化量，B1、B2指相应营养级中未利用的能量。②各营养级用于生长、发育和繁殖的能量为B1＋C1＋D1或B2＋C2＋D2。③能量传递效率不会是100%。从上图可以看出，相邻两个营养级的能量传递效率分别等于D1/W1×100%、D2/D1×100%，一般情况下，能量在相邻两个营养级间的传递效率为10%～20%。④利用“拼图法”可得关系式：精|准|命|题考向一结合能量流动的模型，考查科学思维》例1研究人员对某地“草→田鼠→鼬”的能量流动进行研究，得到能量金字塔如图所示。下列叙述正确的是()A．该能量金字塔以个体数量和生物量为指标来绘制B．该能量金字塔可以显示各营养级之间的食物关系C．由图可知，鼬既能从田鼠获得能量，也能从草获得能量D．由图可知，田鼠的摄入量等于同化量、呼吸量和热量之和答案：B解析：该能量金字塔以各营养级的能量为指标来绘制，A错误；能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，该能量金字塔可以显示各营养级之间的食物关系，B正确；由“草→田鼠→鼬”可知，鼬只能从田鼠获得能量，C错误；田鼠的摄入量等于同化量加上粪便中的能量，D错误。》例2(2024·山东卷)某稳定的生态系统某时刻第一、第二营养级的生物量分别为6g/m2和30g/m2，据此形成上宽下窄的生物量金字塔。该生态系统无有机物的输入与输出，下列说法错误的是()A．能量不能由第二营养级流向第一营养级B．根据生物体内具有富集效应的金属浓度可辅助判断不同物种所处营养级的高低C．流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自于第一营养级固定的能量D．第一营养级固定的能量可能小于第二营养级同化的能量答案：D解析：能量流动的特点是单向流动、逐级递减，能量不能由第二营养级流向第一营养级，A正确；依据生物富集导致金属浓度沿食物链不断升高，故可辅助判断不同物种所处营养级的高低，B正确；流入生态系统的总能量来自生产者固定的太阳能总量，消费者通过捕食获取能量，故流入分解者的有机物中的能量都直接或间接来自第一营养级固定的能量，C正确；该生态系统是稳定的生态系统，且没有有机物的输入与输出，第一营养级固定的能量大于第二营养级同化的能量，D错误。考向二能量流动的相关计算》例3(2026·广东名校联考)如图表示某草原生态系统中能量流动图解，①～④表示相关过程的能量流动量。下列有关叙述正确的是()A．①是指由草流入兔的能量B．图中②/①的比代表草到兔的能量传递效率C．③是草的同化量中流入分解者中的能量的一部分D．草与兔之间的信息传递是单向的，而兔与狐之间是双向的答案：C解析：①是指兔的摄入量，③是指兔子粪便中的能量，该部分能量没有被兔同化，属于草的同化量中流入分解者中的能量的一部分，A错误，C正确；图中②/①代表狐的摄入量与兔的摄入量的比值，B错误；生物之间的信息传递往往是双向的，D错误。》例4(2025·山东卷)某时刻某动物种群所有个体的有机物中的总能量为①，一段时后，此种群所有存活个体的有机物中的总能量为②，此种群在这段时间内通过呼吸作用散失的总能量为③，这段时间内死亡个体的有机物中的总能量为④。此种群在此期间无迁入迁出，无个体被捕食，估算这段时间内用于此种群生长、发育和繁殖的总能量时，应使用的表达式为()A．②－①＋④ B．②－①＋③C．②－①－③＋④ D．②－①＋③＋④答案：A解析：在无迁入迁出、无个体被捕食的条件下，种群用于生长、发育和繁殖的总能量(即净生产量)可通过生物量的净变化和死亡个体的损失能量来表示，即②－①反映了种群生物量的净生产量，表示存活种群的能量变化，④死亡个体的有机物中的总能量代表死亡个体的损失能量，故用于该种群生长、发育和繁殖的总能量的表达式为②－①＋④，A正确，B、C、D错误。真|题|再|现1．(2025·陕晋宁青卷)冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊，如图(a)。环境DNA(eDNA)技术通过检测环境样品中特异性基因序列来识别物种，利用该技术分析青藏高原某冰川前缘、溪流到下游湖泊的15个采样点的物种丰富度，如图(b)。下列叙述正确的是()A．冰川前缘至少有2个营养级，湖泊中至少有4个营养级B．eDNA结果可同时反映水体及周边陆地生态系统物种多样性C．从高山流石滩到高寒草甸生物的分布体现了群落的垂直结构D．蓝细菌等生产者固定的太阳能是输入湖泊生态系统的总能量答案：B解析：据图(b)所示，冰川前缘有蓝细菌和硅藻、无脊椎动物，蓝细菌和硅藻均为生产者，都为第一营养级，因此冰川前缘至少有2个营养级，湖泊中有四类生物，蓝细菌和硅藻为第一营养级，因此至少有3个营养级，A错误；环境DNA(eDNA)技术通过检测环境样品中特异性基因序列来识别物种，冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊，因此eDNA结果可同时反映水体及周边陆地生态系统物种多样性，B正确；从高山流石滩到高寒草甸生物的分布体现了群落的水平结构，C错误；冰川融水会将溪流沿岸的无机盐和有机物残体等带入湖泊，因此输入湖泊生态系统的总能量包括蓝细菌等生产者固定的太阳能以及溪流沿岸的有机物化学能，D错误。2．(2025·黑吉辽内卷)下图为某森林生态系统的部分食物网。下列叙述正确的是()A．图中的生物及其非生物环境构成生态系统B．野猪数量下降时，虎对豹的排斥加剧C．图中的食物网共由6条食物链组成D．树木同化的能量约有10%～20%流入到野猪答案：B解析：在一定的地域内生物与无机环境所形成的统一整体叫生态系统，图中的生物只有部分生产者和消费者，缺少分解者，所以图中的生物及其非生物环境不能构成生态系统，A错误；野猪数量下降，虎和豹会竞争剩余的食物资源(如野兔、梅花鹿)，竞争加剧可能导致排斥加剧，B正确；分析题图可知，图中的食物网共由8条食物链组成，分别是树木→野猪→虎、树木→梅花鹿→虎、树木→梅花鹿→豹、草→野猪→虎、草→梅花鹿→虎、草→梅花鹿→豹、草→野兔→虎、草→野兔→豹，C错误；能量传递效率是10%～20%，但这是指从一个营养级到下一个营养级的平均传递效率，第一营养级不止包括树木，第二营养级不止包括野猪，D错误。3．(2025·广东卷)食物链可以跨越不同生境(如图)。下列分析正确的是()A．蜜蜂和油菜之间是互利共生关系B．鱼在该食物链中属于四级消费者C．增加鱼的数量可使池塘周边的油菜籽增产D．将水陆生境联系成一个整体的关键种是鱼答案：C解析：分析题意可知，蜜蜂通过采蜜为油菜传粉，帮助油菜完成繁殖，油菜则为蜜蜂提供食物等条件，两者之间存在捕食和原始合作关系(蜜蜂和油菜共同生活在一起时，双方都受益，但分开后，各自也能独立生活)，A错误；该食物链是油菜→蜜蜂→蜻蜓→鱼，鱼在该食物链中属于第四营养级，三级消费者，B错误；一定范围内，增加鱼的数量能够减少蜻蜓数目，蜻蜓数量减少会对蜜蜂的捕食减少，则蜜蜂数量增加，利于为油菜传粉，帮助油菜完成繁殖，使池塘周边的油菜籽增产，C正确；分析题意，食物链可以跨越不同生境，结合图示可知，蜻蜓的幼虫生活在水中，而成虫可生活在陆地，是将水陆生境联系成一个整体的关键种，D错误。4．(2024·重庆卷)为了解动物共存方式，科学家调查M1等西南3个山系肉食动物的捕食偏好，如图推断最合理的是()A．棕熊从低营养级中获得能量少，对其所在生态系统的影响较弱B．M2的豹猫和雪豹均为三级消费者，处于第四营养级C．3个山系中，M3的肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高D．大型捕食者偏好捕食小型猎物，大、小型肉食动物通过生态位分离实现共存答案：C解析：棕熊为顶级的大型肉食动物，处于食物链的顶端，对其所在的生态系统的影响较大，A错误；豹猫和雪豹为肉食动物，可能属于次级消费者、三级消费者等，处于第三、第四营养级等，B错误；由题图可知，三个山系中，M3的肉食动物最多，食物网最复杂，肉食动物丰富度和生态系统的抵抗力稳定性均最高，C正确；肉食动物与其猎物的体重之间存在正相关性，一般来说，大型捕食者偏好捕食大型猎物，D错误。5．(2024·江西卷)假设某个稳定生态系统只存在一条食物链。研究人员调查了一段时间内这条食物链上其中4种生物的相关指标(如表，表中“—”表示该处数据省略)。根据表中数据，判断这4种生物在食物链中的排序，正确的是()物种流经生物的能量(kJ)生物体内镉浓度(μg/g)生物承受的捕食压力指数(一般情况下，数值越大，生物被捕食的压力越大)①—0.0315.64②—0.08—③1.60×106—1.05④2.13×108——A．④③①② B．④②①③C．①③②④ D．④①②③答案：D解析：根据流经生物的能量判断④的营养级低，③的营养级高；根据生物体内镉浓度判断①的营养级低，②的营养级高；根据生物承受的捕食压力指数越大，生物被捕食的压力越大，营养级越低，则①的营养级小于③。综合判断4种生物在食物链中的排序是④①②③，A、B、C错误，D正确。6．(2024·江苏卷)为了防治莲藕食根金花虫，研究者在藕田套养以莲藕食根金花虫为食的泥鳅、黄鳝，并开展相关研究，结果见下表。下列相关叙述错误的是()套养方式莲藕食根金花虫防治率/%藕增产率/%单独套养泥鳅81.38.2单独套养黄鳝75.73.6混合套养泥鳅和黄鳝94.213.9A．混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率B．3种套养方式都显著提高了食物链相邻营养级的能量传递效率C．混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在种间竞争关系D．生物防治优化了生态系统的能量流动方向，提高了经济效益和生态效益答案：B解析：由题表可知，混合套养泥鳅和黄鳝对莲藕食根金花虫的防治率明显高于单独套养泥鳅或黄鳝对莲藕食根金花虫的防治率，同时，混合套养泥鳅和黄鳝的藕增产率也高于单独套养泥鳅或黄鳝的藕增产率，因此混合套养更有利于防治莲藕食根金花虫、提高藕增产率，A正确；虽然生物防治可以优化能量流动方向，但表格中的数据并没有直接显示能量传递效率的变化，不能反映出能量传递效率是否提高，B错误；泥鳅和黄鳝都以莲藕食根金花虫为食，可能会在资源获取上产生竞争，因此混合套养中泥鳅和黄鳝因生态位重叠而存在种间竞争关系，C正确；生物防治通过利用天敌等来控制害虫，优化了生态系统的能量流动方向，这有助于提高经济效益和生态效益，D正确。提能训练练案[36]A组一、选择题1．(2025·江苏徐州一模)关于生态系统的叙述，正确的是()A．生态系统中生产者固定的能量大于消费者同化的能量B．生态系统中的信息传递对所有捕食者都是必然有利的C．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越大D．生态系统的食物链中营养级越高的生物，其体型必然越小答案：A解析：流经生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，能量在各营养级之间的传递效率为10%～20%，所以生态系统中生产者得到的能量必然大于消费者得到的，A正确；生态系统的信息传递具有双向性，不可能都对捕食者有利，有的对于被捕食者有利，如：鸟的叫声，提醒同伴有捕食者等，B错误；动物的体型与营养级的高低之间没有必然的联系，C、D错误。2．(2026·天津九校联考一模)下表是6个生态系统不同监测指标的相对数据，其中净初级生产量是指植物光合作用固定的能量扣除呼吸作用消耗掉的部分。下列叙述正确的是()生态系统类型冻原北方森林温带落叶林温带草地稀树草原热带雨林净初级生产量1.57.511.57.59.550生物量102003501845300枯叶输入量1.57.511.57.59.530枯叶现存量443515535A．由表中数据推测热带雨林固定的能量最高B．冻原生态系统枯叶现存量高的主要原因是分解者的分解作用弱C．表中显示，不同生态系统的净初级生产量与生物量呈正相关D．表中生物量越大的生态系统，枯叶输入量也越大答案：B解析：热带雨林固定的能量为总初级生产量，而表格中呈现的仅是热带雨林的净初级生产量最大，因此无法确定是否热带雨林固定的能量最高，A错误；据图分析，冻原的枯叶输入量很小，但枯叶现存量很大，原因是温度过低，分解者的分解作用弱，B正确；据图分析，北方森林净初级生产量等于温带草地，但北方森林的生物量远大于温带草地，C错误；据图分析，温带落叶林的生物量最大，但热带雨林的枯叶输入量最大，所以并不是生物量越大的生态系统，枯叶输入量也越大，D错误。3．(2026·广东湛江高三期末)生产者通过光合作用固定的能量，被称为初级生产量，其中减去生产者呼吸所消耗的能量剩下的即为净初级生产量。除生产者外的其他有机体的同化量被称为次级生产量。下列说法错误的是()A．净初级生产量指用于生产者生长、发育和繁殖等生命活动的能量B．净初级生产量中有部分转化为次级生产量C．该生态系统内某动物粪便中的能量可能属于次级生产量D．初级生产量较高的生态系统，次级生产量也一定高答案：D解析：由题意可知，净初级生产量是初级生产量减去生产者呼吸消耗量，即用于生产者生长、发育和繁殖等生命活动的能量，A正确；净初级生产量中有部分流向了下一营养级，其中又有部分转化为次级生产量，B正确；该生态系统内某动物粪便中的能量可能属于次级生产量，如处于第三营养级的某动物粪便中的能量属于第二营养级生物次级生产量的一部分，C正确；由于生产者呼吸所消耗的能量不定，所以初级生产量较高的生态系统，次级生产量不一定高，D错误。4．(2026·广西高三联考期中)稻、鱼、鸭系统是一种实现鱼、米、鸭同收的复合生态农业系统，其中鸭食害虫、鱼食草，下列相关叙述错误的是()A．该生态系统中的消费者有鱼、鸭、害虫等B．投放适量的鱼、鸭可提高该系统的抵抗力稳定性C．投放鱼、鸭可实现能量的多级利用，提高能量传递效率D．合理控制稻、鱼、鸭三者的种养数量，可以达到三者共存的状态答案：C解析：在该生态系统中，鱼、鸭、害虫都不能自己制造有机物，需直接或间接依赖生产者，属于消费者，A正确；投放适量的鱼、鸭，增加了生物种类，使营养结构更复杂，可提高该系统的抵抗力稳定性，B正确；投放鱼、鸭可实现能量的多级利用，能提高能量的利用率，但不能提高能量传递效率，能量传递效率在相邻两个营养级之间一般为10%～20%，这是固定的，C错误；合理控制稻、鱼、鸭三者的种养数量，使它们之间相互协调，形成合理的营养结构，可以达到三者共存的状态，D正确。5．(2026·黑龙江六校联考高三期末)据报道，研究人员利用古环境DNA，绘制出格林兰北部约200万年前的生态样貌：一片生长着杨树、桦树和崖柏及各种灌木、草本植物的开阔北方林中，生活着乳齿象、驯鹿等多种动物。下列有关上述生态系统的说法，正确的是()A．该区域动植物及其生存的无机环境，构成了该生态系统B．该生态系统中可捕食野兔的动物，一定只处于第三营养级C．该生态系统通过复杂的食物网可以实现对能量的循环利用D．该生态系统中生物种类繁多，营养结构复杂，抵抗力稳定性较强答案：D解析：生态系统是指一定空间和一定时间内，由群落和非生物环境所构成的一个生态学功能系统。该区域所有生物(动植物、微生物)及其生存的无机环境，构成了该生态系统，A错误；第三营养级是次级消费者，生态系统中可捕食野兔的动物，不一定是第三营养级，还可以是更高营养级，还可以是人，B错误；在生物系统中通过食物网，实现物质的循环利用，能量是单向流动的，不能循环利用，C错误；生态系统中生物的种类和数量越多，食物网越复杂，自我调节能力就越强，抵抗外界干扰保持稳态的能力就越强，D正确。6．(2026·吉林市实验中学一模)赛达伯格(CedarBog)湖的能量流动的定量分析图解如图所示。下列分析正确的是()注：GP为总初级生产量，H为植食动物，C为肉食动物，R为呼吸，单位为J·(cm2·a)－1。A．输入生态系统的能量为497693.3J·(cm2·a)－1B．第一营养级到第二营养级的传递效率约为13.51%C．该生态系统的分解者获得的能量为327.4J·(cm2·a)－1D．植食动物摄入的食物所含的能量为其同化量答案：B解析：输入生态系统的能量为生产者固定的能量，即464.7J·(cm2·a)－1，A错误；第一营养级固定的能量(总初级生产量)为464.7J·(cm2·a)－1，第二营养级(植食动物)固定的能量为62.8J·(cm2·a)－1，第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为62.8÷464.7＝13.51%，B正确；该生态系统的分解者获得的能量约为14.6J·(cm2·a)－1，C错误；植食动物的同化量＝植食动物摄入的食物所含的能量－粪便中的能量，D错误。7．(2024·黑吉辽选择考改编)下图为某红松人工林能量流动的调查结果。此森林的初级生产量有很大部分是沿着碎屑食物链流动的，表现为枯枝落叶和倒木被分解者分解，剩余积累于土壤。据图分析，下列叙述正确的是()注：植物所固定的太阳能或所制造的有机物质称为初级生产量，其包括净初级生产量和自身呼吸消耗的能量。A．E是太阳照射到生态系统的能量B．E2属于未被利用的能量C．E3占净初级生产量的29%D．E3的产生过程是物质循环的必要环节答案：D解析：由题意可知，E是生产者通过光合作用固定的能量，而不是太阳照射到生态系统的能量，A错误；E2为生产者自身呼吸作用散失的能量，B错误；E3占净初级生产量的(18×1010)÷(50×1010)×100%＝36%，C错误；E3的产生是分解者分解作用释放的能量，该过程将有机物转化为无机物，是物质循环的必要环节，D正确。二、非选择题8．(2026·山东济南高三期末)硬壳蛤是一种可在池塘中养殖的贝类，近年来，由于高密度养殖、饵料过量投喂等现象，池塘养殖出现细菌超标、资源浪费和环境污染等问题。科研人员构建了硬壳蛤—三疣梭子蟹—凡纳滨对虾混合养殖池塘生态系统，有效提高了该生态系统的养殖容量和产量。该生态系统存在下图所示生物组分和营养关系。请回答以下问题：(1)该池塘中浮游植物的优势种主要是团藻和硅藻，研究表明，团藻难以被浮游动物和水生动物有效捕食或消化，而硅藻是水产养殖中的重要生物饵料。科研人员通过人为增加硅藻的含量，促进群落的________演替。该演替类型与另一演替类型的共同点是_________________________________________________________________________________________________________________________。(2)该生态系统中，硬壳蛤、三疣梭子蟹与凡纳滨对虾位于________营养级，三者混养却能提高养殖容量和产量的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)经调查，该生态系统的部分能量流动示意图如下图。图中数字表示能量(单位：J/cm2·a)，不考虑碎屑食物链。图中字母B的含义为________，其中第二、三营养级间能量传递效率为________(保留小数点后一位)，低于正常的能量传递效率。已知科研人员控制底栖动物的数量维持在较低水平，并实现了第一、二营养级间的较高能量传递效率，这体现了研究生态系统的能量流动，可以帮助人们___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)结合以上信息分析，在该生态系统中加入底栖动物的优点有________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(至少答两点)答案：(1)次生都从结构简单的群落发展为结构复杂的群落，群落中物种数量和群落层次增多，土壤、光能得到更充分的利用(2)第二每种生物都占据相对稳定的生态位，有利于不同生物充分利用环境资源(3)未被利用的能量7.3%合理地调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分(4)底栖动物可以吃底栖细菌和碎屑，避免因饲料过量投喂出现细菌超标、资源浪费、环境污染的情况；底栖动物可以增加食物网的复杂程度，增加生态系统的稳定性解析：(1)依据题干信息可知，该群落原有生物生存，通过人为增加硅藻的含量，即改变食物结构，就会促进群落的次生演替。次生演替与初生演替相比较，其共同点是：都实现了从结构简单的群落发展为结构复杂的群落，群落中物种数量增多，群落层次变得复杂，土壤、光能都会得到更充分的利用。(2)硬壳蛤以浮游植物为食，三疣梭子蟹与凡纳滨对虾以饲料为食，饲料的主要成分是植物，所以硬壳蛤、三疣梭子蟹与凡纳滨对虾位于第二营养级，三者混养之所以能提高养殖容量和产量，是由于每种生物都占据着相对稳定的生态位，这样有利于不同的生物充分利用环境资源。(3)据图可知，该生态系统共有三个营养级，第二营养级的同化量分为呼吸作用消耗的能量、流向分解者的能量，未利用的能量，下一营养级的同化量，第三营养级的同化量分为呼吸作用消耗的能量、流向分解者的能量、未利用的能量，字母B的含义代表未被利用的能量，第二营养级的同化量＝514＋1156＝1670(J/cm2·a)，第三营养级的同化量＝514＋1156－640－564－344＝122(J/cm2·a)，所以第二、三营养级间能量传递效率为122÷1670×100%≈7.3%。科研人员控制底栖动物的数量维持在较低水平，并实现了第一、二营养级间的较高能量传递效率，这样可以帮助人们合理地调整生态系统的能量流动关系，使能量持续高效地流向对人类最有益的部分。(4)据图可知，在该生态系统中加入底栖动物的优点主要有：①底栖动物可以吃掉底栖细菌和碎屑，从而避免因饲料过量投喂而出现细菌超标、资源浪费、环境污染等情况；②底栖动物可以增加食物网的复杂程度，进而增加生态系统的稳定性，提高生态系统的自我调节能力。B组一、选择题1．(2026·河南漯河高三期末)为加强生态文明建设，保护好某湖泊生态系统，欲在湖泊某区域进行人工养殖，还需定期投放饵料，科研人员对该湖泊生态系统能量流动进行调查，结果如下表所示。若人工养殖过程中，植食性动物(第二营养级)通过饵料获得的能量为20×105kJ，肉食性动物(第三营养级)通过饵料获得的能量为5×105kJ。下列说法正确的是()植物植食性动物肉食性动物同化量(105kJ)700XY呼吸消耗量(105kJ)20142.83.8未被利用的能量(105kJ)390452.6分解者分解的能量(105kJ)1412.2微量A．该湖泊生态系统的食物网中所有的生物可以构成一个群落B．该湖泊中任何营养级生物同化的能量都有一部分流向分解者和下一营养级C．图中X为115，Y为20，第二、三营养级之间的能量传递效率约13.04%D．流经该生态系统的总能量是指投放的饵料中的化学能答案：C解析：生态系统中的食物网只含生产者和消费者，不含分解者，故食物网中的所有生物不能构成一个群落，A错误；最高营养级生物同化的能量没有流入下一营养级，B错误；由表中数据可知，第二营养级(植食性动物)的同化量X＝植物的同化量－呼吸消耗量－未被利用的能量－分解者分解的能量＋通过饵料获得的能量＝700－201－390－14＋20＝115(×105kJ)，同理，第三营养级(肉食性动物)的同化量Y＝115－42.8－45－12.2＋5＝20(×105kJ)，所以二者之间的能量传递效率＝肉食动物从植食性动物获得的能量/植食性动物同化的能量＝(115－42.8－45－12.2)/115×100%＝15/115×100%≈13.04%，C正确；根据题意，流经该湖泊生态系统的总能量是指生产者固定的太阳能和投放的饵料中的化学能，D错误。2．(2026·山东威海高三期末)捕食食物链以植物为起点，碎屑食物链以生物残体或碎屑为起点(有机碎屑为第一营养级，以碎屑为食的腐生细菌和真菌也占据相应营养级)。下表为当前渤海生态系统捕食链和碎屑链各营养级(用I～V表示)间的转换效率(相邻两个营养级间生产量的百分比值，生产量是指用于生长、发育和繁殖的能量)。下列说法正确的是()转换效率食物链Ⅱ/ⅠⅢ/ⅡⅣ/ⅢⅤ/Ⅳ捕食链8.9%19.9%25.05%23.5%碎屑链6.8%21.3%24.5%23.9%A．捕食链中第Ⅰ营养级到第Ⅱ营养级的能量传递效率为8.9%B．两类食物链第Ⅱ营养级的生物均属于初级消费者C．与捕食链相比，碎屑链第Ⅱ营养级生产量中用于第Ⅲ营养级生长、发育和繁殖的能量占比高D．表中各营养级生物的能量输出均为三条途径答案：C解析：能量传递效率是指相邻两个营养级同化量的比值，而表格中给出的是相邻两个营养级间生产量的比值，生产量只是同化量的一部分，所以不能说捕食链中第Ⅰ营养级到第Ⅱ营养级的能量传递效率为8.9%，A错误；捕食食物链中第Ⅱ营养级的生物属于初级消费者，而碎屑食物链中以碎屑为食的腐生细菌和真菌属于分解者，不是初级消费者，B错误；碎屑链中第Ⅱ营养级到第Ⅲ营养级的转换效率为21.3%，捕食链中第Ⅱ营养级到第Ⅲ营养级的转换效率为19.9%，转换效率越高，说明第Ⅱ营养级生